7.3. Расчет свайного фундамента на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов.

Расчет свай по деформациям производится в соответствии с указаниями СНиП 2.07.03-85 /5/ и включает в курсовом проекте проверку соблюдения условия допустимости расчетных значений горизонтального перемещения головы сваи

u_p ≤ u_и;

где u_p - расчетные значения горизонтального перемещения головы свай, м;

и_и - предельные значения перемещения головы свай, м, устанавливаемые в задании на проектирование здания или сооружения, в курсовом проекте и_и = 0,01м.

Для принятой в курсовом проекте железобетонной сваи С7-30 вычисляется момент инерции поперечного сечения, как

.

Жесткость поперечного сечения сваи при изгибе равна

EI = 2,9∙10⁷∙6,75∙10^-4 = 19,6∙10³ кПа∙м⁴.

Рассчитывается условная ширина сваи, принимаемая равной

b_р = 1,5d + 0,5м = 1,5∙0,3 + 0,5 = 0,95м.

Определяется коэффициент пропорциональности К, зависящий от вида грунта, окружающего сваю, в соответствии с рекомендациями /2/. Для этого вычисляется глубина l_k=3,5d₁+1,5 м, где d₁- размер поперечного сечения сваи, параллельный плоскости действия нагрузки, d₁ =b = h = 0,3м. Тогда l_k=3,5∙0,3+1,5=2,25 м. Значение l_k откладывается по вертикали вниз от подошвы ростверка. Если в пределах l_k расположен один слой грунта, то коэффициент К принимается непосредственно по таблице 1/2/. Если же два слоя грунта, то рассчитывается приведенное значение как

, кПа.

где l₁ - толщина первого (верхнего) слоя грунта, м;

K₁ K₂ - коэффициенты пропорциональности принимаемые по таблице 1 для грунтов 1 и 2 слоев, кПа.

В данном случае для супеси пластичной с J_L=0,8, К₁=3000 кПа, для суглинка полутвердого с J_L = 0,169 K₂=6980 кПа, l₁=h₁=2,3м, l₂=l_k-l₁ =2,55-2,3=0,25 м.

Тогда

кПа.

Вычисляется величина коэффициента деформации как

.

Определяется приведенная глубина погружения сваи в грунт как =_Д ∙l, где l - расчетная длинна сваи, l=h_р =6,7м. Тогда = 0,68∙6,7=4,6 м.

В случае, когда возможность поворота головы сваи исключена, расчетная величина ее горизонтального перемещения в уровне подошвы ростверка (_г) определяется по формуле 15/2/ как

,

где Н - расчетное значение поперечной силы, прикладываемой к голове сваи фундамента, при n=8 H=_f ∙q/8=1∙132/8=16,5 кН;

l_м - длина изгиба сваи, м, l_м =k₂/_Д = 2,25/0,68=3,31 м, здесь k₂ - коэффициент, принимаемый по таблице 3/2/.

При =4,6 м принимается ближайшее табличное значение =3,5 м.

Т.к. EI < 10⁴ тс· м² (10⁵ кПа) и l₀=0, k₂=2,25.

Тогда _Г= = 1,23 10^-3м =0,123 см.

Проверяется выполнение условия

_Г < u, 0,123 см < 1 см.

Здесь u=1 см - предельно допустимое значение горизонтального перемещения головы сваи (устанавливается заданием на проектирование).

Условие выполняется, следовательно, горизонтальные перемещения головы сваи допустимы. При невыполнении условия необходимо увеличить число свай, размеры их сечения, ввести наклонные сваи и т.п.

Проверка трещиностойкости ствола сваи в соответствии с указаниями п.8 в курсовом проекте не выполняется.

7.4. Стоимость возведения фундамента.

Объем земляных работ в курсовом проекте рассчитывается для котлована под отдельный фундамент. Глубина котлована равняется глубине заложения ростверка. Размеры котлована понизу превышают размеры подошвы ростверка на 0,2 м с каждой стороны. Крутизна откоса котлована назначается по приложению 12. В случае, если в пределах высоты котлована располагаются несколько слоев грунта, крутизна откоса назначается по наименьшему значению, определенному для каждого из этих слоев. Объем ростверка определяется за вычетом стаканной части. Толщина бетонной подготовки под ростверк принимается равной 100 мм. В данном случае объем земляных работ при разработке котлована – 23,7 м³, расход монолитного бетона – 5,02 м³, объем сборного железобетона свай – 5,04 м³, расход бетона на устройство подготовки толщиной 100 мм – 0,86 м³. Полученные значения заносятся в таблицу 6.